[发明专利]相位滤波器、光学成像系统以及成像系统

权利要求书

1.一种用于焦点深度扩展摄像光学系统的相位滤波器，该相位滤波器与由具有一个焦点的凸透镜构成的成像透镜并用而构成焦点深度扩展摄像光学系统，其特征在于，

具有环形结构，该环形结构围绕光轴呈同心圆状地具有多个环形带，各环形带具有在光瞳平面的径向上起凹透镜作用的凹陷表面，入射到各环形带的与光轴平行的光线通过所述成像透镜的焦点位置，

并且，各凹陷表面局部地发散入射光线，且具有使各个光线在包括所述成像透镜的焦点位置的前后扩展的范围内叠加的功能。

2.根据权利要求1所述的相位滤波器，其特征在于，所述凹陷表面具有与所述光轴垂直的切面。

3.根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，所述环形带的各凹陷表面的曲率被限定为使得发散的入射光线通过并用的成像透镜被转换为局部基本平行的光线。

4.根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，所述环形带被配置为还具有起到凸透镜的作用的凸起表面。

5.根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，在所述环形带之间，每条环形带的宽度都被配置为均匀的。

6.根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，对于所述环形带来说，由环形带产生的相位差被配置为均匀的。

7.根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，每个所述环形带的宽度被制成为沿从光轴朝向所述相位滤波器的外周部的方向变窄。

8.根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，由所述环形带产生的相位差被配置为在所述相位滤波器的外周部处的相位差大于在光轴附近的相位差。

9.一种焦点深度扩展摄像光学系统，其特征在于，具备：

(A)具有一个焦点的凸透镜的成像透镜；以及

(B)相位滤波器，该相位滤波器具有围绕光轴呈同心圆状地具有多个环形带的环形结构，各环形带具有在光瞳平面的径向上起凹透镜作用的凹陷表面，

入射到各环形带的与光轴平行的光线通过所述成像透镜的焦点位置，

并且，所述相位滤波器的各凹陷表面局部地发散入射光线，并使各个光线在包括所述成像透镜的焦点位置的前后扩展的范围内叠加。

10.一种焦点深度扩展摄像光学系统，其特征在于，具备：

(A)具有一个焦点的凸透镜的成像透镜；以及

(B)相位滤波器，该相位滤波器具有围绕光轴成同心圆状地具有多个环形带的环形结构，各环形带具有在光瞳平面的径向上起凹透镜作用的凹陷表面，

入射到各环形带的与光轴平行的光线通过所述成像透镜的焦点位置，

并且，所述相位滤波器的各凹陷表面局部地发散入射光线，并使各个光线在包括所述成像透镜的焦点位置的前后扩展的范围内叠加，

在所述光线的叠加范围内形成模糊均匀的图像，

并且，具有：

(C)根据所述模糊均匀的图像获得焦点深度扩展图像的反卷积滤波电路。

11.一种车辆驾驶辅助系统，其将权利要求10所述的焦点深度扩展摄像光学系统应用于车辆周围的物体的图像，并将预定的图像识别算法应用于焦点深度扩展图像，来同时检测在距离车辆恒定距离范围内存在于相互不同距离处的多个物体。

12.一种监视装置，其将权利要求10所述的焦点深度扩展摄像光学系统应用于监视目标区域内的图像，并将预定的图像识别算法应用于焦点深度扩展图像，来同时检测在监视目标区域内存在于离所述焦点深度扩展摄像光学系统不同距离的多个人。

13.一种医疗装置，其将权利要求10所述的焦点深度扩展摄像光学系统应用于医疗护理目标区域中的图像，并将预定的图像识别算法应用于焦点深度扩展图像，来同时输出在医疗护理目标区域中存在于离所述焦点深度扩展摄像光学系统不同距离的多个位置的图像。